Электрооборудование мостового крана

2)переменный трёхфазный ток 220В, 50Гц; 380В, 60Гц; 440В, 60Гц; 415В, 50Гц; 500В, 50Гц.

На напряжение свыше 440В постоянного тока и 500В перемен­ного тока крановое электрооборудование не изготовляется. В пер­спективе намечается использование для питания крупных кранов напряжением 660В, 50Гц. Качество электроэнергии переменного тока определено ГОСТ 13109-67. Допуск на отклонение частоты от номинального значения составляет ± 0,2Гц. Допустимые колебания напряжения сети, предназначенной для питания электроприводов, от -5 до +10%.

Несимметрия фазных напряжений в трёхфазной се­ти допускается в пределах до 2% номинального значения. Несину­соидальность формы кривой напряжения за счёт высших гармоник не должно превышать 10% номинального напряжения при пуске двигателя наибольшей мощности.

Питание грузоподъемных машин с электроприводом весьма разнообразно в отношении как источников питания, так и числа потребителей, получающих питание от одной линии. Наименьшие мощности питающих сетей имеют место для строительных кранов, наибольшие - в питающих сетях кранов металлургического и хи­мического производства, а также на машиностроительных заводах тяжёлого машиностроения. В связи с универсальностью использо­вания большинства грузоподъёмных машин общего назначения при конструировании электрооборудования принято, что мощности пи­тающих сетей, кВА не превышают следующих значений:

Строительные башенные краны, используемые в жилищном строительстве - 500.

Мостовые и козловые краны общего назначения: портальные краны - 500 - 1600; судовые грузоподъёмные механизмы - 2000.

Краны металлургического производства, перегружатели - 5000.

Под мощностью питающих сетей подразумевается установлен­ная мощность трансформатора или генератора на линии, питающей кран.

Надёжная работа кранового электрооборудования во многом зависит от устойчивости всех элементов разветвлённой сети пита­ния крановых электроприводов к токам короткого замыкания (КЗ). Вероятность КЗ в цепях и элементах электрооборудования кранов значительно выше, чем у стационарных механизмов, ввиду того, что краны при работе создают вибрацию, ударные сотрясения и ускорения, которых нет у стационарных установок. Расположение крановых механизмов в верхней части зданий, где концентрация пыли и газов

значительно выше, чем в стационарных электротех­нических помещениях, также ухудшает условия эксплуатации. С учётом этих обстоятельств электрооборудование кранов должно быть в целом устойчиво к последствиям возможных КЗ в пределах электрической сети крана.

Общую защиту крановых электроустановок при суммарной мощности электродвигателей до 250кВт на переменном токе и 150кВт на постоянном токе следует осуществлять автоматически­ми выключателями с отключающей способностью не ниже 10кА. Для особо мощных кранов с токами питающих линий 1000А и вы­ше в качестве защитных устройств следует использовать воздуш­ные выключатели АМ8-АМ15.

В отдельных цепях электроприводов при сечении отходящих проводов до 2,5 мм2 можно применять установочные автоматиче­ские выключатели с отключающей способностью не ниже 1200А. Поскольку двигатели электрогидравлических толкателей тормозов получают питание от сравнительно мощных сетей, они должны иметь индивидуальную защиту с помощью автоматических выклю­чателей с отключающей способностью не ниже 2500А.

Выбираем трехфазный переменный ток напряжением 380/220В.

1.5.Выбор системы освещения цеха

В соответствии со СН и П-23-05-95 искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения

Рабочее освещение обеспечивает необходимые условия при нормальном режиме работы осветительной установки. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на открытых пространствах.

Аварийное освещение - освещение, включающееся при аварийном отключении рабочего освещения для продолжения работы.

Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) - освещение, включающееся при аварийном отключении рабочего освещения для эвакуации людей из помещения.

Охранное освещение - разновидность рабочего освещения, устраивается по периметру территории предприятия, а также территории некоторых общественных здании.

Дежурное освещение - освещение в нерабочее время.

Аварийное освещение следует предусматривать, если объект принадлежит 1 или 2 категории надежности электроснабжения.

Искусственное освещение может быть двух систем: общее и комбинированное. При этом следует учитывать, что экономичное система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения совершеннее, так как позволяет создать более благоприятное распределение яркости в поле зре­ния.

Система общего освещения предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, в силу чего светильники размещают на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей в верхней зоне помещения на кронштейнах,

        стойках и т.п.

В зависимости от расположения све­тильников различают равномерное и локализированное общее ос­вещение.

Комбинированная система освещения состоит из общего и ме­стного освещения. Общее освещение предназначено для освеще­ния проходов и участков, где работы не производятся, и одновре­менно для выравнивания яркости в поле зрения работающих. Ме­стное освещение обеспечивается светильниками, располагаемыми непосредственно на рабочих местах.

В условиях комбинированного освещения светильники местного освещения, устанавливаемые на рабочих местах посредством шарнирных кронштейнов, позволяют в широких пределах изме­нять как освещенность, так и направление светового потока, от которого в значительной степени зависит контраст объекта разли­чения с фоном. Кроме того, подбором соответствующего спек­трального состава излучения электрического источника света возможно значительное повышение контраста в условиях разли­чения цветных объектов на цветном фоне. Вследствие всего ука­занного повышается видимость объектов зрительной работы, что особенно важно при обращении с рельефными изделиями.

С точки зрения удобства эксплуатации, система комбинированного освещения также имеет ряд преимуществ перед общей, поскольку значительно упрощается чистка, замена перегоревших ламп, а также систематически надзор и текущий ремонт легкодос­тупных светильников местного освещения. Следует учитывать также возможность выключения освещения на рабочих местах, на которых в данный момент работа не производится, что исключает непроизводительный расход электроэнергии.

Одно местное освещение в производственных условиях запрещено, так как создает большую разность освещенности рабо­чих поверхностей и окружающего пространства, что может при­вести к травматизму, и способствует профзаболеваниям.

В общем случае при выборе системы освещения нужно исходить из характера зрительной работы, выполняемой в помещении, учитывая вероятность отраженной блесткости и затенения рабо­чих поверхностей технологическим оборудованием и самим рабо­тающим.

Выбираем систему общего освещения.

2.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1.Расчет общего освещения

2.1.1 .Исходные данные для проектирования

Для проектирования электрического освещения необходимо знать назначение, площадь и высоту объекта, для которого ведется про­ектирование.

А = 40м; В=24м; Н=9м; S=960м2.

При выборе системы освещения необходимо исходить из характера зрительной работы, учитывая вероятность отраженной блесткости и затемнение рабочих поверхностей технологическим оборудованием и самими работающими.

2.1.2.Выбор освещенности

Освещенность в соответствии со СНиП 23-05-95 нормируется в зависимости от номинального размера объекта различие разряда и контраста зрительной работы, фона и контраста объекта.

Ен =300лк [2].

2.1.3.Выбор источников света

Для помещении разной высоты необходимо учитывать следующее: в низких помещениях (не выше 6-8м) наиболее экономичны лю­минесцентные лампы, средней высоты (от 6 до 8-1 5м) и очень вы­соких (свыше 20м) - ДРИ, в высоких помещениях (от 8 до 20м) наименьшие затраты имеют ДРЛ, хотя энергетически они менее выгодны.

Выбираем дуговые ртутные лампы

Тип ДРЛ700(6)-3;

Мощность Рл=700Вт;

Световой поток Фл=40600лм [2].

2.1.4.Выбор светильника

При выборе светильников учитываем вид КСС (кривой силы света), защиту, климатическое исполнение, КПД, защитный угол светильника.

Выбираем светильник.

Тип светильника РСП13-700-001

Тип лампы ДРЛ

Тип кривой силы света Д;

КПД 71%;

Степень защиты IP 5`4;

Габаритные размеры 590х600 [2].

2.1.5.Определение расчетной высоты

                                         (2.1)

hраб=0,8м

Н=9м

hс=0,5м

2.1.6.Определение индекса помещения

                                                  (2.2)

2.1.7.Определение коэффициент использования светового потока

Для этого необходимо знать коэффициенты отражения от стен, потолка и пола.

ρn=50%

ρс=30%

ρр=10%

uоу=0,87 [2].

2.1.8.Определение количества светильников

                                                   (2.3)

где Ен- нормируемое значение освещения;

Кз - коэффициент запаса Кз=1,5 [2];

n-количество ламп в све­тильнике;

Z - коэффициент неравномерности освеще­ния, Z=1.15 [2];

Рис5 .План размещения светильников в цехе

(Масштаб в 1см - 2м).

2.2.Расчет мощности и выбор двигателей крана

Исходные данные

Грузоподъемность 100000/20000кг

Механизм подъема главный/вспомогательный

Вес крюка 1530/148кг

Вес груза 90000/18500кг

Скорость 0,03/0,1м/с

Механизм передвижения мост/тележка

Вес механизма 220000/45200кг

Скорость 1,1/0,5м/с

Dк 0,88/0,63м

dст 0,165/0,135м

2.2.1.Определение статической мощности на валу двигателя

Статические нагрузки двигателей кранов создаются силами статического сопротивления, действующими в крановых механизмах силами тяжести  и трения.   Рассмотрим типичные случаи определения, приведенные к валу двигателя, статических нагрузок механизма подъема и передвижения кранов.

Для механизмов подъема характерен активный статический момент, который направлен против движения при подъеме груза и совпадает с ним по направлению при спуске. Кроме того, в реальных механизмах всегда присутствуют силы трения, создающие реактивный момент, который возрастает при увеличении нагрузки механизма.

Статическая мощность Рстп (кВт) на валу двигателя в установившемся  режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза и преодоления потерь трения:

, кВт                                                       (2.4)

где: Q - масса, поднимаемого груза, кг;

- масса крюковой подвески захвата, грейфера    или грузоподъемного магнита, кг;

 - КПД канатной системы и механизма при подъеме номинального груза:

V - номинальная скорость подъема груза, м/сек;

g=9,8 м/сек2 - ускорение свободного падения.

Для механизмов передвижения кранов, работающих в закрытых помещениях, когда отсутствует ветровая нагрузка, статический момент механизма обусловлен силами трения.

Статическая мощность Рст (м,т) (кВт) на валу двигателя передвижного моста (тележки) в установившемся режиме.

              , кВт                          (2.5)                          

где:               Gм,т              - масса передвигающегося механизма (крана, тележки), кг;

Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - масса крюковой подвески захвата, грейфера и грузоподъемного магнита, кг;

dст - диаметр ступицы ходового колеса, м;

V - скорость передвигающегося механизма,м/сек;

 - коэффициент трения в подшипниках ступиц колес для подшипников скольжения  = 0,015 [5];

k - коэффициент нормы ходового колеса, учитывающий трение реборд ходового колеса k = 1,3 – 1,4 [5];

μ - коэффициент трения качения μ= 0,5 х 10-3м [5];

 - уклон рельсового пути тележки или крана при расчете мостовых кранов принимается  = 0,003 [5];